Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Automatyka i sterowanie w klimatyzacji
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GIKS-2-208-WK-s
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Wentylacja i klimatyzacja przemysłowa
Kierunek:
Inżynieria Kształtowania Środowiska
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Łuczak Rafał (rluczak@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Tematyka modułu dotyczy: automatyki i sterowania temperaturą i wilgotnością powietrza w obiektach, członów II rzędu, kryteriów stabilności układów automatycznej regulacji oraz oceny jakości układów automatycznej regulacji stosowanych w systemach wentylacji i klimatyzacji

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student ma wiedzę na temat właściwości dynamicznych układów wyższego rzędu. IKS2A_W01 Egzamin,
Kolokwium
M_W002 Student zna zagadnienia statycznej i dynamicznej oceny jakości regulacji. IKS2A_W06, IKS2A_W05, IKS2A_W01 Egzamin,
Kolokwium
M_W003 Student ma wiedzę na temat wykorzystania graficzno-analitycznych kryteriów stabilności. IKS2A_W05, IKS2A_W01 Egzamin
M_W004 Student ma podstawową wiedzę z zakresu budowy i modelowania matematycznego elementów układu wentylacji i klimatyzacji. IKS2A_W02, IKS2A_W06, IKS2A_W01 Egzamin
M_W005 Student ma wiedzę na temat wykorzystania i linearyzacji układów nieliniowych w regulacji systemów wentylacji i klimatyzacji. IKS2A_W01 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi zastosować różne metody do badania stabilności układów automatycznej regulacji. IKS2A_U04, IKS2A_U01 Projekt,
Kolokwium
M_U002 Student potrafi przeprowadzić analizę układów nieliniowych metodą linearyzacji. IKS2A_U04, IKS2A_U01 Kolokwium,
Projekt
M_U003 Student umie ocenić jakość regulacji temperatury i wilgotności powietrza za pomocą wybranych kryteriów. IKS2A_U04, IKS2A_U01 Kolokwium
M_U004 Student potrafi wyznaczyć obszar stabilności dla parametrów regulatora temperatury powietrza w pomieszczeniu. IKS2A_U04, IKS2A_U02, IKS2A_U01 Projekt
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu automatyki i sterowania. IKS2A_U03 Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 15 0 15 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student ma wiedzę na temat właściwości dynamicznych układów wyższego rzędu. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student zna zagadnienia statycznej i dynamicznej oceny jakości regulacji. + + - - - - - - - - -
M_W003 Student ma wiedzę na temat wykorzystania graficzno-analitycznych kryteriów stabilności. + - - - - - - - - - -
M_W004 Student ma podstawową wiedzę z zakresu budowy i modelowania matematycznego elementów układu wentylacji i klimatyzacji. + - - - - - - - - - -
M_W005 Student ma wiedzę na temat wykorzystania i linearyzacji układów nieliniowych w regulacji systemów wentylacji i klimatyzacji. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi zastosować różne metody do badania stabilności układów automatycznej regulacji. - + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi przeprowadzić analizę układów nieliniowych metodą linearyzacji. - + - + - - - - - - -
M_U003 Student umie ocenić jakość regulacji temperatury i wilgotności powietrza za pomocą wybranych kryteriów. - + - - - - - - - - -
M_U004 Student potrafi wyznaczyć obszar stabilności dla parametrów regulatora temperatury powietrza w pomieszczeniu. - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu automatyki i sterowania. + + - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 133 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

Struktury układów regulacji temperatury i wilgotności powietrza w pomieszczeniu. Zabezpieczające układy sterowania w scentralizowanych systemach klimatyzacji. Układy sterowania w zdecentralizowanych i częściowo zdecentralizowanych systemach klimatyzacji. Charakterystyki członów II rzędu. Kryteria stabilności układów regulacji. Dokładność układów sterowania, wyznaczanie uchybu sterowania, regulacja statyczna i astatyczna. Kryteria oceny jakości sterowania w systemach klimatyzacji (jakość statyczna i dynamiczna). Dynamika wybranych elementów wykorzystywanych w klimatyzacji. Czujniki i przetworniki pomiarowe oraz urządzenia wykonawcze stosowane w systemach wentylacji i klimatyzacji.

Ćwiczenia audytoryjne (15h):

Człony II rzędu. Statyczna i dynamiczna ocena jakości regulacji. Badanie stabilności metodą Michajłowa i Nyquista. Linearyzacja układów sterowania. Ocena jakości regulacji.

Ćwiczenia projektowe (15h):

Wyznaczenie obszaru stabilności dla parametrów regulatorów temperatury powietrza w pomieszczeniu, sterowanie nieliniowym obiektem klimatyzacji przy regulacji wilgotności względnej powietrza z zastosowaniem linearyzacji dynamicznej.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Obowiązuje 1 termin egzaminu podstawowego oraz 2 terminy egzaminów poprawkowych.
Obowiązuje 1 termin zaliczenia podstawowego oraz 2 terminy zaliczeń poprawkowych.
Obecność na ćwiczeniach audytoryjnych i projektowych obowiązkowa.
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest wcześniejsze uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich form zajęć.
Forma zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych: uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium (brak możliwości poprawy oceny pozytywnej na wyższą).
Forma zaliczenia ćwiczeń projektowych: oddanie projektu i jego pozytywna obrona.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest średnią ważoną ocen: z egzaminu (60%) oraz średniej arytmetycznej z ćwiczeń audytoryjnych i projektowych (40%).

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W przypadku zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na ćwiczeniach audytoryjnych i projektowych – student jest zobowiązany do uczestnictwa w zajęciach innej grupy (tzw. odrobienie zajęć) lub wykonania dodatkowego opracowania w formie pisemnej na temat związany z opuszczonymi zajęciami.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość zagadnień związanych z automatyką i sterowaniem na poziomie I stopnia studiów.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Amborski K., Marusak A., Teoria sterowania w ćwiczeniach, PWN, Warszawa 1978.
Chmielnicki W., Kołodziejczyk L., Automatyzacja i dynamika procesów w inżynierii środowiska, PWN, Warszawa, 1981.
Nowacki P., Szklarski L., Górecki H., Podstawy teorii układu regulacji automatycznej, PWN, Warszawa 1970.
Urbaniak A., Podstawy automatyki, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2004.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nowak B., Kuczera Z.: Heat power determination of DV-290 refrigerator’s evaporator on the basis of thermodynamic parameters of inlet air. Archives of Mining Sciences, vol.57, no 4, s. 911 – 920, 2012 r.
Nowak B., Życzkowski P. : The effect of temperature glide of R407C refrigerant on the power of evaporator in air refrigerators. Archives of Mining Sciences, vol.58 , no 4, s. 1333 – 1346, 2013 r.
Nowak B., Filek K.: Indirect mine air-cooling by cooler of water. AGH Journal of Mining and Geoengineering, vol. 37, no. 1, s. 57-70, 2013 r.
Nowak B., Filek K.: Matematyczny opis pracy układu górnicza chłodziarka sprężarkowa – wyparna chłodnica wody. Przegląd Górniczy, nr 10, s. 155–163, 2014 r.

Informacje dodatkowe:

Obecność na wykładach jest zalecana a aktywność może być premiowana.